Британские исследователи разработали гибкие плавающие устройства, которые производят синтетический газ из воды, углекислого газа и солнечного света. Разработка позволит получать топливо прямо на воде и снизит зависимость судоходной отрасли от невозобновляемых источников энергии. Статья опубликована в журнале Nature.
В то время как технологии возобновляемых источников энергии, такие как ветер и солнечная энергия, в последние годы стали значительно дешевле и доступнее, для других отраслей, таких как судоходство, декарбонизация все еще представляет собой гораздо более сложную задачу. Около 80% мировой торговли осуществляется грузовыми судами, работающими на ископаемом топливе. В 2019 году ученые из Кембриджского университета разработали искусственный лист, который производит синтетический газ из солнечного света, углекислого газа и воды. Они вдохновлялись фотосинтезом — процессом, с помощью которого растения получают органические вещества. В первом прототипе использовались толстые стеклянные подложки и влагозащитные покрытия, что делало устройство громоздким.
«Мы хотели посмотреть, насколько мы можем сократить количество материалов, используемых в этих устройствах, не влияя при этом на их производительность, — рассказал руководитель исследования Эрвин Рейснер. — Если нам удастся сделать материалы достаточно легкими, чтобы они смогли плавать, это откроет совершенно новые способы использования наших “искусственных листьев”».
Чтобы добиться этого эффекта, ученые использовали тонкопленочные оксиды металлов и перовскиты, которые можно наносить на гибкий пластик и металлическую фольгу. Устройства были покрыты микрометровыми водоотталкивающими углеродными слоями. В итоге ученым удалось получить ультратонкие гибкие устройства, которые выглядели и функционировали как настоящие листья.
Недорогие автономные устройства были достаточно легкими, чтобы плавать. Они расщепляли воду на водород и кислород и превращали углекислый газ в синтетический газ. Хотя потребуются дополнительные улучшения, прежде чем листья будут готовы к коммерческому применению, исследователи считают, что их разработка открывает совершенно новые возможности. Искусственные листья можно будет использовать в загрязненных водоемах, в портах и в море, что поможет снизить зависимость мировой судоходной отрасли от ископаемого топлива.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
